Elektrik kuvveti: nedir, Coulomb yasası, alıştırmalar

bu elektrik kuvveti birbirinin elektrik alanlarıyla etkileşen iki elektrik yükü olduğunda ortaya çıkan kuvvettir. yoğunluğunu kullanarak hesaplıyoruz. Coulomb yasası.

Yönü, yükleri birleştiren hayali çizgiye göredir ve yönü, elektrik yüklerinin işaretlerine göre değişir. Öyleyse ne zaman \(q\geq0\), kuvvetler arasındaki yön çekicidir. Ama ne zaman \(q<0\), kuvvetler arasındaki yön iticidir.

Coulomb yasası, kuvvetin hesaplanmasında kullanılmasına ek olarak, bu elektrostatik kuvveti, yükler ve yerleştirildikleri ortam arasındaki mesafenin karesi ile birbirine bağlar. Elektrik kuvvetinin işi, cismin verdiği enerji miktarı ile bulunabilir. elektrik yükü seçilen rotadan bağımsız olarak bir yerden başka bir yere gitmeniz gerekir.

Siz de okuyun: Elektrik yüklerinin hareketi nasıl çalışır?

Elektrik gücü özeti

  • Elektrik kuvveti, elektrik yükleri arasındaki etkileşimle ilgilenir.

  • Elektrik kuvvetinin yönü, elektrik yüklerini birbirine bağlayan hayali çizgi ile aynıdır. suçlamaların işaretlerine bağlı olarak çekici veya iticidir ve yoğunluğu yasa ile hesaplanır. Coulomb.

  • instagram story viewer
  • Coulomb yasası, elektrik kuvvetinin büyüklüğünü iki elektrik yükü arasındaki mesafeyle ilişkilendirir.

  • Benzer işaretlerin elektrik yükleri birbirini çeker. Zıt işaretli yükler birbirini iter.

  • İş, bir elektrik yükünün bir noktadan diğerine hareket etmek için gösterdiği "çaba" ile hesaplanabilir.

Şimdi durma... Reklamdan sonra devamı var ;)

Elektrik kuvvetinin kaynağı nedir ve nedir?

Genellikle elektrik kuvveti olarak adlandırılan elektrostatik kuvvet, dördün bir parçasıdır evrenin temel etkileşimleri, güçlü nükleer, zayıf nükleer ve yerçekimi kuvvetleri ile birlikte. İçinde elektrik yükü olan bir elektrik alanı olduğunda ortaya çıkar.

Elektrik kuvvetinin yönü aşağıdaki gibidir:

  • Yön: elektrik yüklerini birleştiren hayali çizgiye paraleldir.

  • Algı: Yükler aynı işarete sahipse çekici, zıt işaretlere sahipse itici.

  • yoğunluk: Coulomb yasası ile hesaplanır.

Coulomb yasası

Coulomb yasası, elektrostatik kuvvet ile aynı ortama daldırılmış iki elektrik yükü arasındaki mesafe arasındaki ilişkiden sorumlu olan fiziksel ilkedir. tarafından geliştirildi Charles-Augustin de Coulomb (1736-1806) 1785.

Var kuvvet ve yükler arasındaki orantı ilişkisi, ancak kuvvet uzaklığın karesiyle ters orantılıdır, yani mesafeyi ikiye katlarsak kuvvet azalır \(\frac{1}{4}\) orijinal değerinden.

\(\vec{F}\propto\sol| Q_1\sağ|\ e\left| Q_2\sağ|\)

\(\vec{F}\propto\frac{1}{d^2}\)

Etki eden kuvvetin yönünü belirlemede elektrik yüklerinin işaretinin öneminden bahsetmekte fayda var. aralarında, zıt işaretli yükler için çekici ve zıt işaretli olduğunda iticidir. eşittir.

Elektrik yüklerinin çekim ve itme kuvvetlerinin temsili.
Çekim ve itme kuvvetleri Coulomb yasasının bir sonucudur.

Coulomb yasası formülü şu şekilde temsil edilir:

\(\vec{F}=k\frac{\left| Q_1\right|\ \bullet\left| Q_2\right|}{d^2}\)

  • \(\vec{F}\) Newton [N] cinsinden ölçülen, elektrik yüklü parçacıklar arasındaki etkileşim kuvvetidir.

  • \(\sol| Q_1\sağ|\) ve \(\sol| Q_2\sağ|\) Coulomb'da ölçülen parçacıkların yük modülleridir \([C]\).

  • d metre [m] cinsinden ölçülen yükler arasındaki mesafedir.

  • k ölçülen ortamın elektrostatik sabitidir \({\sol (N\mermi m\sağ)^2/C}^2\).

Gözlem: Elektrostatik sabit, yüklerin bulunduğu ortama göre değişir.

→ Coulomb yasası hakkında video dersi

elektriksel kuvvet işi

İş, bir yer değiştirme için bir kuvvetin uygulanmasıdır ve aynı noktadan aynı yere doğru başladıkları sürece hangi yolun alındığı önemsizdir.

Bunun ışığında, elektriksel kuvvet işielektrik yüküne uygulanan kuvvete bağlıdır resimde gösterildiği gibi nokta 1'den nokta 2'ye olan mesafeyi geçmek için.

Düzgün bir elektrik alanından geçen elektrik yükü.

Çalışmayı aşağıdaki formülü kullanarak hesaplıyoruz:

\(W=\vec{F}\bullet d\bullet\cos{\theta}\)

  • W iştir, joule cinsinden ölçülür \([J]\).

  • d metre cinsinden ölçülen yer değiştirme mesafesidir \([m]\).

  • θ arasındaki açı \(\vec{F}e\ d,\), derece olarak ölçülür.

Siz de okuyun: Elektrostatik - dinlenme halindeki yüklerin incelenmesine yönelik Fizik alanı

Elektrik kuvveti ve elektrik alanı

bu Elektrik alanı Bir elektrik yükünün veya elektriklenmiş bir yüzeyin yakınında, yüklerin içsel bir özelliği olarak meydana gelir. bu Elektrik alanları arasında etkileşim olduğunda elektrik kuvveti ortaya çıkar. resimde gösterildiği gibi en az iki elektrik yükünden oluşur.

 Elektrik yükleri etkileşir ve çevrelerinde bir elektrik alanı oluşturur.

Elektrik alanının elektrik kuvvetine göre yönelimi ile ilgili olarak:

  • Yön: elektrik kuvveti ile aynı, yani elektrik yüklerini birleştiren çizgiye paralel.

  • Algı: kuvvetin aynısı ise \(q\geq0\), ancak kuvvetin tersi ise \(q<0\).

  • yoğunluk: elektrik alan formülü veya aşağıda açıklanan elektrik kuvveti ve elektrik alanı ile ilgili formül ile hesaplanır:

\(\vec{F}=\sol|q\sağ|\bullet\vec{E}\)

  • q coulomb cinsinden ölçülen elektrik yüküdür \([C]\).

  • \(\vec{E}\) elektrik alanıdır, ölçülen \([N/K]\).

→ Elektrik alanı hakkında video dersi

Elektriksel kuvvetle çözülen alıştırmalar

soru 1

(Mack-SP) Bir nokta elektrik yükü \(q=4.0\ \mu C\)vakumda bir P noktasına yerleştirilen, büyüklükte bir elektrik kuvvetine maruz kalır. \(1.2\ N\). Bu P noktasındaki elektrik alanın büyüklüğü:

) \(3.0\bullet{10}^5\ N/C\)

B) \(2.4\mermi{10}^5\ N/K\)

c) \(1,2\bullet{10}^5\ N/K\)

d) \(4.0\bullet{10}^{-6}\ N/C\)

ve) \(4.8\bullet{10}^{-6}\ N/C\)

Çözünürlük:

alternatif A

Açıklamada olduğu gibi kuvvetin değeri verilir ve alan talep edilir, her ikisini de ilişkilendiren formu kullanabiliriz:

\(\vec{F}=\sol|q\sağ|\bullet\vec{E}\)

\(1,2=\sol|4,0\ \mu\sağ|\bullet\vec{E}\)

bunu hatırlamak \(\mu={10}^{-6}\), sahibiz:

\(1,2=4,0\bullet{10}^{-6}\bullet\vec{E}\)

\(\frac{1,2}{4,0\bullet{10}^{-6}}=\vec{E}\)

\(0.3\bullet{10}^6=\vec{E}\)

\(3\bullet{10}^{-1}\bullet{10}^6=\vec{E}\)

\(3\bullet{10}^{-1+6}=\vec{E}\)

\(3\bullet{10}^5N/C=\vec{E}\)

soru 2

elektrik yükü var \(2.4\mermi{10}^{-4}\ C\) bir elektrik alanında \(6\bullet{10}^4\N/C\) alan eksenine 50 cm paralel hareket eder. Yük ne işe yarar?

)\(W=-7.2\ J\)

B)\(W=14.4\mermi{10}^{-2}\ J\)

c)\(W=7.2\bullet{10}^{-2}\ J\)

d)\(W=14.4\ J\)

ve) \(W=7.2\ J\)

Çözünürlük:

alternatif E

İş ve elektrik kuvvetini ilişkilendiren formülü kullanarak:

\(W=\vec{F}\bullet d\bullet\cos{\theta}\)

Elektrik kuvveti verilmediği için elektrik alan ve yükü kullanarak hesaplama yapabiliriz. Yük pozitif olduğu için kuvveti ve alanının aynı yönde olduğunu, dolayısıyla kuvvet ile yer değiştiren mesafe arasındaki açının 0° olduğunu hatırlayarak:

\(W=\sol|q\sağ|\bullet\vec{E}\bullet d\bullet\cos{\theta}\)

\(W=\left|2,4\bullet{10}^{-4}\sağ|\bullet\left (6\bullet{10}^4\sağ)\bullet0,5\bullet\cos0°\)

\(W=14.4\bullet{10}^{-4+4}\bullet0.5\bullet1\)

\(W=14.4\bullet0.5\)

\(W=7.2\ J\)

Yazan Pâmella Raphaella Melo
Fizik öğretmeni

Teachs.ru

Seçmen Kimliği: nedir ve nasıl alınır

bu seçmen kaydı Brezilya vatandaşlarının yasama ve yürütme pozisyonları için seçimlerde oy kullan...

read more
Aslan balığı: özellikler, habitat, tehlikeler

Aslan balığı: özellikler, habitat, tehlikeler

Aslan balığı cinsinin Hint-Pasifik bölgesinden kaynaklanan türlere verilen popüler bir isimdir. P...

read more

Parşömen: köken, parşömen X papirüs, üretim

bu parşömen metinlerin üzerine yazıldığı malzeme ve destekti. Antik ve üzerinde Orta Çağlar. Yapr...

read more
instagram viewer